Summary

Инкапсуляция и проницаемость характеристики плазменных Полимеризованные полых частиц

Published: August 16, 2012
doi:

Summary

Мы использовали плазму расширения химического осаждения паров для нанесения тонких пленок в диапазоне от нескольких нанометров до нескольких 100 нм на наноразмерные частицы различных материалов. Впоследствии мы травления основного материала для производства полых нанооболочек которых проницаемость контролируется толщина корпуса. Мы характеризуем проницаемость этих покрытий малых растворы и продемонстрировать, что эти барьеры могут обеспечить устойчивый выпуск основной материал в течение нескольких дней.

Abstract

В этом протоколе, ядро-оболочка наноструктур синтезируются плазмы расширения химического осаждения паров. Мы производим аморфный барьер плазменной полимеризации изопропанола на различных твердых субстратах, в том числе кремния и хлористый калий. Это универсальный метод используется для лечения наночастиц и нанопорошков с размерами от 37 нм до 1 мкм, путем нанесения пленок, толщина которых может быть от 1 нм до свыше 100 нм. Растворение основные позволяет исследовать скорость проникновения через пленку. В этих экспериментах мы определяем коэффициент диффузии KCl через барьер фильм нанокристаллов покрытие KCL, а затем контроль ионной проводимости покрытые частицы, взвешенные в воде. Наибольший интерес в этом процессе инкапсуляции и замедленного высвобождения растворенных веществ. Толщина корпуса является одной из независимых переменных, с помощью которых мы можем контролировать скорость высвобождения. Это оказывает сильное влияние на скоростьвыпуска, который увеличивается с шести часов релиз (толщина корпуса составляет 20 нм) для долгосрочного выпуска более чем на 30 дней (толщина корпуса составляет 95 нм). Выпуск профиль показывает характерное поведение: быстрое освобождение (35% от конечной материалы) в течение первых пяти минут после начала растворения, и медленное высвобождение до всех основных материалов, выйти.

Protocol

1. Подготовка кремния наночастиц для осаждения Начиная с сухой порошок диоксида кремния, подготовки образца для покрытия сначала устранения крупных агрегатов. Вымойте частиц кремнезема (диаметр 200 нм, купленные в гель-Tec Corp) с этанолом (190 доказательств чистый) и оставить обра…

Discussion

Одна из самых больших проблем в покрытие наночастиц является обеспечение совместимого химии между покрытием и подложкой 1,2. Методологии, описанной здесь имеет то преимущество, что оно не материально-конкретным. Плазменные полимеры отличной адгезией на различных субстратах, в то…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Эта работа была поддержана грантом № CBET-0651283 от Национального научного фонда США и грант № 117041PO9621 от передовых технологий охлаждения.

Materials

Silica particles Geltech Inc.
Potassium chloride (crystals) EMD Chemicals Inc.
Isopropyl alcohol (99.9%) Sigma-Aldrich
Hydrofluoric acid (48-51%) VWR
Pipes and flanges Swagelok diameter of ¼ and 1 inch
roughing pump Edwards
liquid nitrogen trap A&N Corporation

References

  1. Xu, X., Asher, S. A. Synthesis and Utilization of Monodisperse Hollow Polymeric Particles in Photonic Crystals. Journal of the American Chemical Society. 126, 7940-7945 (2004).
  2. Lou, X., Archer, L., Yang, Z. Hollow Micro-/nanostructures: Synthesis and Applications. Advanced Material. 20, (2008).
  3. Kim, D. J., Kang, J. Y., Kim, K. S. Coating of TiO2 Thin Films on Particles by a Plasma Chemical Vapor Deposition Process. Advanced Powder Technology. 21, 136-140 (2010).
  4. Marino, E., Huijser, T., Creyghton, Y., van der Heijden, A. Synthesis and Coating of Copper Oxide Nanoparticles Using Atmospheric Pressure Plasmas. Surface and Coatings Technology. 201, 9205-9208 (2007).
  5. Hakim, L., King, D., Zhou, Y., Gump, C., George, S., Weimer, A. Nanoparticle Coating for Advanced Optical, Mechanical and Rheological Properties. Advanced Functional Materials. 17, 3175-3181 (2007).
  6. Kim, S. H., Kim, J., Kang, B., Uhm, H. S. Superhydrophobic CFx Coating via In-Line Atmospheric RF Plasma of He-CF4-H2. Langmuir. 21, 12213-12217 (2005).

Play Video

Cite This Article
Shahravan, A., Matsoukas, T. Encapsulation and Permeability Characteristics of Plasma Polymerized Hollow Particles. J. Vis. Exp. (66), e4113, doi:10.3791/4113 (2012).

View Video